复合有机木材防腐剂的研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前，世界各国都在致力于新的高效、低毒、绿色环保型防腐剂的研究生产，以真正达到节约木材的目的和适应木材应用发展的需要。传统使用的木材防腐剂由于它的毒性，一般能有效防止微生物破坏木材。但是，这些防腐剂因其毒性给人类和周围环境带来了污染和危害，其处理材的废弃处理也很是问题，在一些发达国家已经开始禁止使用或限制使用煤酚油和cca等对环境有较大毒性的防腐剂，同时积极研究和寻找对人畜无害、不污染环境、仅对微生物有抑制作用的新型防腐剂。因此，世界上从事木材保护研究的科学家不约而同地把研制不含金属的新型木材防腐剂作为科学研究攻关目标，并为此投入大量资金进行研究和开发，其中不含金属的水载型复合有机木材防腐剂就是研究和开发的新型防腐剂之一。

水载型复合有机木材防腐剂除了不含金属、环境污染大大降低之外，还由于该种防腐剂溶剂是水，价格便宜，预期每立方米木材处理成本比acq降低150元，如果按我国目前的年处理量150万立方米计算（占商品用材的2%），每年可产生经济效益2亿多人民币，根据国家要求，到2010我国防腐木材量要占商品用材的5%，年处理量应达到400万立方米，按这个增长的速度计算，其经济效益会更明显。所以无论从经济还是从社会效益来看，开发水载型复合有机木材防腐剂都是刻不容缓的。

总而言之，开发新型不含金属离子的新型水载有机防腐剂，用于木材防腐研究，为实现木材的无毒保护和防腐工业的清洁生产奠定理论和技术基础，对保护和节约木材资源、推动木材防护科学与技术的进步、降低环境污染符合具有十分重大的意义。

2. 国内外研究现状分析

国内林业院所及铁道研究院先后开展木材防腐的研究,时间达50余年,取得了较好成绩,特别是枕木防腐,为我国铁路事业及木材防腐工业的发展作出了重大贡献,并为后来木材防腐的研究及产业的发展奠定了基础。其中,中国林科院木材工业研究所在防腐剂(包括防虫防蓝变药剂)的研发、防腐标准的制定、古建木结构防腐方面有较好的研究基础;广东省林科院近10年来,在农用材防腐应用与防腐木材产业化方面取得了较好的成绩。迄今为止,我国还未建立一个全国或地区级的防腐木材产品质量检验监督机构,对产品质量进行检验和监督。

国外主要有木材微生物分子生物学与木材生物技术研究、新型环保木材防腐剂的研发、木材防腐剂环境影响评价与废弃CCA处理材无害化研究、木材防腐标准体系建立、工程用木构件及木质人造板的防腐技术研究。

3. 研究的基本内容与计划

主要就木材防腐课题研发新型木材防腐剂粉唑醇，进行粉唑醇的合成实验。

以氟苯和邻氟苯甲酰氯为起始原料，经过付-克酰基化反应、corey-chaykovsky反应和环氧化合物碱性条件下的开环反应,最终合成了粉哇醇。

通过实验,对三步反应进行了优化，找到了较优的反应条件，从而得到了较高的反应收率。第一步为付-克酰基化反应，氟苯既作反应物料又作溶剂，通过正交实验设计和单因素优化实验对反应条件进行研究表明,较佳的反应条件为：反应时间为3h，反应温度为84℃，催化剂alcl₃与酰氯的摩尔比为1.2。第二步锍盐(ch₃)₃shso₄的制备和corey-chaykovsky反应采用一锅法，通过单因素优化实验对反应条件研究表明，较佳反应条件为:反应物料二甲硫醚、甲醇、浓硫酸、氢氧化钾和2,4-二氟二苯酮的摩尔比为3.2:1.6:2.4:8:1，羰基环氧化反应温度为45℃。第三步为环氧化合物碱性条件下的开环反应，通过正交实验设计和溶剂优化实验对反应条件进行研究表明，较佳的反应条件为：1-h-1,2,4-三氮唑与环氧化合物的摩尔比为2，反应温度为80℃，反应时间为4h，溶剂为dmso。

4. 研究创新点

在Corey-Chaykovsky反应所用锍盐的选择上有所创新，使用了稳定活性高且反应条件温和的锍盐(CH₃)₃SHSO₄。

此外，在第三步开环反应的杂质结构的确认与反应选择性的提高上，也有所突破，这方面的成果还未见有文献报道